الإجابة السريعة: في المعادلة x² − 5x + 6 = 0 يكون المميز (−5)² − 4 × 1 × 6 = 1، فإن x = (5 ± 1) ÷ 2، أي أن الجذرين 2 و3، وتُحلل المعادلة إلى (x − 2)(x − 3).
طريقة الحساب
يعطي القانون العام x = (−b ± √(b² − 4ac)) ÷ 2a. والمقدار تحت الجذر Δ = b² − 4ac هو المميز: إذا كان موجبًا فللمعادلة جذران حقيقيان، وإذا كان صفرًا فجذر مكرر، وإذا كان سالبًا فجذران مركبان −b/2a ± i·√(−Δ)/2a.
ولتجنب فقدان الدقة عندما يكون b² أكبر كثيرًا من 4ac، تستخدم الحاسبة الصيغة المستقرة q = −½(b + إشارة(b)·√Δ)، ثم x₁ = q ÷ a وx₂ = c ÷ q، وهي تعطي الجذرين نفسيهما.
يقع رأس القطع y = ax² + bx + c عند h = −b ÷ 2a وk = c − b² ÷ 4a، والمستقيم x = h هو محور التماثل. وإذا كانت a وb وc أعدادًا صحيحة والمميز مربعًا كاملًا، فالجذران نسبيان وتُحلل المعادلة إلى عوامل صحيحة.
أمثلة محلولة
- x² − 5x + 6 = 0: Δ = 1, x = 2 or 3, (x − 2)(x − 3)
- x² + 2x + 5 = 0: Δ = −16, x = −1 ± 2i
- 2x² − 5x − 3 = 0: Δ = 49, x = −0.5 or 3, (2x + 1)(x − 3)
الأسئلة الشائعة
ماذا يخبرني المميز؟
إشارته تحدد عدد الجذور الحقيقية: الموجب يعني جذرين، والصفر جذرًا واحدًا (يمس الرأس محور السينات)، والسالب يعني عدم وجود جذور حقيقية بل جذرين مركبين.
ماذا لو كان a صفرًا؟
عندها لا يوجد حد x² وتصبح المعادلة خطية: bx + c = 0 تعطي x = −c ÷ b.
هل يمكن إدخال كسور عشرية أو أعداد سالبة؟
نعم، تصلح أي قيم حقيقية لـ a وb وc، واكتب العدد السالب بإشارة الطرح مثل −5.
ما فائدة رأس القطع؟
هو أعلى نقطة أو أدنى نقطة في المنحنى، مثل أقصى ارتفاع لكرة مقذوفة أو أقل تكلفة في مسائل التحسين.
هل أحلها بالتحليل إلى عوامل بدلًا من القانون؟
نعم إذا كانت الأعداد سهلة. ففي x² − 5x + 6 ابحث عن عددين حاصل ضربهما 6 ومجموعهما −5، وهما −2 و−3، فتصبح (x − 2)(x − 3) = 0، والحل x = 2 أو 3.
متى تصل كرة مقذوفة إلى الأعلى إلى الأرض؟
إذا قُذفت بسرعة 20 م/ث من ارتفاع 1.5 م فارتفاعها −4.9t² + 20t + 1.5. اجعله صفرًا وخذ الجذر الموجب، فتصل الأرض بعد نحو 4.16 ثانية.